package ai.zixing.queue;

import java.util.Scanner;

public class CircleArryQueueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个队列,其实有效大小是3
        CircleArray arrayQueue = new CircleArray(4);
        char key = ' ';
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        while (loop) {
            System.out.println("s(show) : 显示队列");
            System.out.println("e(exit) : 退出程序");
            System.out.println("a(add) :  添加队列元素");
            System.out.println("g(get) : 取数据");
            System.out.println("h(head) : 查看队列头数据");
            // 接收一个字符
            key = scanner.next().charAt(0);
            switch (key) {
                case 's':
                    arrayQueue.showQueue();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("输入一个数");
                    int value = scanner.nextInt();
                    arrayQueue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g':
                    try {
                        int res = arrayQueue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的数据是 %d\n", res);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h':
                    try {
                        int res = arrayQueue.headQueue();
                        System.out.printf("队列头的数据是 %d\n", res);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e':
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出");
    }
}

class CircleArray {
    private int maxSize;
    // front 指向队列的第一个元素 arr[front] 为队列第一个元素
    // front 初始值 = 0
    private int front;

    // rear 指向队列的最后一个元素的后一个位置，因为希望空出一个做为约定
    // rear 初始值 = 0
    private int rear;

    private int[] arr;

    public CircleArray(int arrMaxSize) {
        maxSize = arrMaxSize;
        arr = new int[maxSize];
        // front, rear 默认是0，可以不写
    }

    public boolean isFull() {
        return (rear + 1) % maxSize == front;
    }

    public boolean isEmpty() {
        return rear == front;
    }

    public void addQueue(int n) {
        if (isFull()) {
            System.out.println("队列满了，不能加入数据");
            return;
        }
        // 直接将数据加入
        arr[rear] = n;
        // 将 rear 后移，必须取模
        rear = (rear + 1) % maxSize;
    }

    // 获取队列的数据， 出队列
    public int getQueue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
        }
        // 这里需要分析出 front 是指向队列的第一个元素
        // 1. 先将front对应的值保存到一个零时变量中
        // 2.将 front 后移
        // 3.将临时保存的变量返回
        int value = arr[front];
        front = (front + 1) % maxSize;
        return value;
    }

    // 显示队列所有数据
    public void showQueue() {
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("队列空，无数据");
            return;
        }
        // 从 front 开始遍历， 遍历多少个元素
        for (int i = front; i < front + size(); i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i % maxSize, arr[i % maxSize]);
        }
    }

    // 当前队列有效数据个数
    private int size() {
        return (rear + maxSize - front) % maxSize;
    }

    // 显示队列的头数据，不取shuju
    public int headQueue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列空，无数据");
        }
        return arr[front];
    }
}
